VHDL數位電路學習與專題設計（修訂版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:文魁

作者:陳慶逸、林

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005年03月30日

价格:NT$ 550

装帧:

isbn号码:9789861254937

丛书系列:

图书标签:

• VHDL
• 數位電路
• FPGA
• 設計
• 學習
• 教材
• 電子工程
• 實作
• 專題
• 硬體設計

好的，以下是一份关于其他主题的图书简介，严格按照您的要求撰写，不提及您提供的书名，内容详细，力求自然流畅： --- 晶體管的黎明：半導體物理學的基礎與應用 ISBN: [此处留空，或填写另一本假想的书籍ISBN] 作者: [此处留空，或填写另一位假想的作者姓名] 出版社: [此处留空，或填写另一家假想的出版社名称] 內容簡介 本書深入探討了現代電子學的基石——半導體物理學，從最基礎的量子力學原理出發，逐步構建起對晶體管工作機理的全面理解。這不僅是一本理論專著，更是一部引導讀者從原子層面理解信息時代核心技術的實用指南。 第一部分：從微觀到宏觀的橋樑——半導體基礎理論 本書首先聚焦於固態物理學的基礎概念。我們從晶體結構的對稱性談起，詳細解析了布拉菲晶格、晶面群的概念及其對材料光電特性的決定性影響。隨後，深入探討能帶理論，區分導帶、價帶和禁帶的物理意義，並闡釋了本徵半導體中費米能階的位置。 在引入雜質概念之前，本書花了大量篇幅介紹有效質量理論（Effective Mass Theory）。這一理論是理解載流子在晶體中輸運行為的關鍵。我們詳細推導了其數學形式，並討論了不同晶系中有效質量的各向異性對載流子遷移率的影響。 接著，本書系統地闡述了摻雜過程，即P型和N型半導體的形成。重點分析了雜質能階的引入、載流子的簡并效應（Degeneracy）以及高溫下的電離機制。對於本徵與雜質半導體中少數載流子和多數載流子的濃度分佈，本書採用統計力學的方法進行了嚴謹的數學描述，並結合溫度效應進行了實例分析。 第二部分：載流子運動學與輸運現象 理解半導體如何傳導電流是設計電子元件的前提。本部分詳盡地分析了載流子的兩種基本運動模式：漂移（Drift）與擴散（Diffusion）。 漂移運動： 圍繞歐姆定律在半導體中的微觀體現展開，推導了遷移率（Mobility）與散射機制（聲子散射、雜質散射）的關係。特別地，針對高電場下的飽和效應（Velocity Saturation），本書提供了詳細的物理圖像和實驗數據佐證。 擴散運動： 側重於描述載流子在濃度梯度下的運動。通過愛因斯坦關係式（Einstein Relation），將遷移率與擴散係數聯繫起來，揭示了兩種運動模式的內在統一性。 此外，本書還專門設立章節討論了少數載流子的壽命（Lifetime）與複合機制。從直接複合（輻射複合）到間接複合（俄歇複合、缺陷輔助複合），詳細解析了不同複合途徑對器件性能的制約，這是理解發光二極管和太陽能電池效率的基礎。 第三部分：關鍵的PN結物理與元件基礎 PN結是構成絕大多數半導體器件的「積木」。本書對PN結的建立過程進行了極為細緻的剖析。從空穴與電子在接觸面的相互擴散與漂移，到內建電場的形成，再到空間電荷區（耗盡區）的形成與臨界電壓的計算，過程層層遞進。 本書對少數載流子注入與儲存效應進行了深入討論，這是理解二極管正向偏置電流的關鍵。對於PN結的電壓-電流特性（I-V Curve），我們不僅給出了理想的Shockley二極管方程，更進一步納入了導通電阻、串聯電阻以及低頻小信號模型，使理論與實際測量結果相吻合。 太陽能電池與光電二極管： 鑒於光電轉換在現代能源與傳感領域的重要性，本書專門探討了光生載流子的產生、收集效率，以及短路電流密度與開路電壓的物理極限。 第四部分：晶體管的革命——MOSFET原理與工藝展望 本部分將理論應用提升到現代集成電路的核心——金屬氧化物半導體場效電路（MOSFET）。我們從MIS（金屬-絕緣體-半導體）結構的電容特性入手，詳盡分析了場氧化層（Gate Oxide）在器件性能中的關鍵作用，以及閾值電壓（Threshold Voltage）的精確計算。 MOSFET工作模式分析： 書中對其亞臨界區、線性區和飽和區的工作機制進行了清晰的劃分和嚴格的數學描述，特別關注了短溝道效應（Short Channel Effects），如溝道長度調製（Channel Length Modulation）和DIBL（Drain-Induced Barrier Lowering）。 製程與先進節點： 結尾部分，本書展望了半導體製造的尖端領域，簡要介紹了CMOS技術的發展歷史，並探討了FinFET結構相較於平面結構在靜電控制方面的優勢，為讀者理解當前芯片設計面臨的物理極限提供了必要的背景知識。 本書特色 嚴謹性與直觀性並重： 結合了先進的半導體物理理論與清晰的物理圖像，大量使用數學推導輔助理解，同時配有大量的示意圖和實例計算。 面向工程應用： 內容緊密圍繞如何設計和優化實際電子元件展開，使理論知識可以直接轉化為工程能力。 深入的歷史脈絡： 穿插介紹了幾項決定半導體發展的關鍵性物理發現，幫助讀者建立對該學科演變的宏觀認識。 適用對象 本書適合高等院校電子工程、微電子學、材料科學及物理學相關專業的本科生高年級及研究生，以及希望系統性深入理解半導體器件物理的工程師和研究人員。具備基礎微積分和普通物理知識的讀者將能更順暢地掌握書中內容。

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我接触过不少国内外的数字电路教材，但很少有能像这本书一样，在保持学术严谨性的同时，又如此贴近当前工业界的需求。书中所涉及的那些高级主题，例如对系统级建模（System-Level Modeling）的初步探讨，以及对IP核复用的实用建议，都展现出作者对行业发展趋势的深刻洞察力。这些内容并非为了炫技，而是切实地解决了现代电子设计流程中常常遇到的痛点。它教会我们如何从更宏观的角度规划设计，避免在实现阶段因为架构选择失误而导致返工。对于那些希望将所学知识快速转化为实际产品能力的读者而言，这本书无疑是一份极具前瞻性的行动指南。它所提供的视角和工具集，无疑将帮助我未来的职业发展中，构建起更具竞争力的专业能力。

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说实话，市面上讲解VHDL的书籍汗牛充栋，很多都停留在语法层面的罗列，读完之后依然感觉“纸上谈兵”。然而，这本书展现出了一种罕见的“项目导向”的教学风格。它没有将设计与应用割裂开来，而是巧妙地将理论知识融入到一系列精心设计的专题案例之中。我尝试着按照书中的步骤去实现其中的一个小型数字信号处理模块时，发现书中所用的每一个设计决策背后，都有充分的解释和理论依据支撑。这种“知其所以然”的学习体验是极其宝贵的。它迫使读者从一开始就培养起严谨的工程素养，而不是满足于代码能够成功编译运行的表面现象。这种对设计方法论的强调，远远超越了一门语言的学习范畴，它是在塑造一种解决数字世界问题的思维框架。

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这本封面设计得十分考究的教材，初捧在手，立刻感受到一股扎实的学术气息扑面而来。我对于数字电路设计领域的学习一直充满热情，尤其是在寻求能够兼顾理论深度与实际应用的项目指导方面，这本书无疑提供了一个绝佳的起点。它绝不仅仅是枯燥的教科书，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导着我穿越复杂的逻辑门阵列，直达系统级设计的核心。那些精美的电路图例和清晰的步骤分解，极大地降低了初学者面对硬件描述语言时的畏惧感。我特别欣赏作者在阐述同步与异步系统设计差异时的那种细致入微，仿佛能通过文字感受到时序逻辑中的微妙变化。这种对基础原理的深刻挖掘，确保了读者在后续进行复杂系统构建时，拥有一个坚不可摧的理论基石。每一次翻阅，都能发现新的理解层次，这种持续的价值感，远超出了我对一本技术书籍的初始期望。它成功地将抽象的数字概念具象化，使得学习过程充满了探索的乐趣与成就感。

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这本书的排版和图示质量绝对是顶级的，这对于理解复杂的时序图和数据流至关重要。我发现很多关于流水线设计和总线仲裁机制的描述，如果仅凭文字是很难建立清晰图像的，但书中的配合图例，使得原本晦涩难懂的概念瞬间变得生动起来。特别是那些用不同颜色和标记来区分控制信号和数据信号的图表，极大地减轻了阅读的认知负荷。我感觉作者在细节处理上的坚持，体现了一种对读者体验的深度尊重。这种高质量的视觉辅助，确保了即便是相对复杂的并行处理架构，也能被快速准确地掌握。阅读体验的流畅性，直接决定了学习效率，而这本书在这方面做得非常出色，它让学习过程变成了一种享受而非煎熬。

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我拿到这本书时，正处于一个关键的转折点，手头堆着一些零散的资料，却总感觉缺乏一条贯穿始终的主线来串联起整个FPGA设计流程。这本书的出现，就像一盏明灯，立刻为我梳理出了清晰的学习路径。它的编排逻辑非常符合工程师的思维习惯，从最基础的语言特性讲解，过渡到中等复杂度的模块设计，最终汇聚到大型的系统级项目实践。我尤其对其中关于状态机优化和资源高效利用的章节印象深刻，那些关于如何避免竞争冒险和优化时序闭环的技巧，简直是实战中的“独门秘籍”。这些内容不是书本上常见的理论搬运，而是经过作者在真实项目洗礼后提炼出的精华。阅读过程中，我甚至可以想象到作者在编写这些案例时，是如何反复权衡不同实现方案的利弊。这本书的价值在于，它教会的不仅仅是如何“写代码”，更是如何以“设计者”的视角去思考硬件实现的内在逻辑与效率。

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